JPH0271749A - 人工皮膚 - Google Patents
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- JPH0271749A JPH0271749A JP63222538A JP22253888A JPH0271749A JP H0271749 A JPH0271749 A JP H0271749A JP 63222538 A JP63222538 A JP 63222538A JP 22253888 A JP22253888 A JP 22253888A JP H0271749 A JPH0271749 A JP H0271749A
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Landscapes
- Materials For Medical Uses (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、火傷等の皮膚創傷を治節するために用いられ
る人工皮膚に関する。
る人工皮膚に関する。
し従来の技術］
人間の皮膚の重要な領域の創傷、特に重度の火傷の場合
に、その創傷を皮膚の機能の１部を備えた物質で被覆す
る必要がある。これらの機能とは流体損失の減少、感染
防止、および潜在的廠痕領域の減少を意味する。この問
題を解決するのに採られてきたアプローチは同種移植、
合成重合体構造物または線維化したコラーゲンフィルム
の使用を含んでいる。これらのアプローチは部分的に成
功をもたらしているが、解決されていない問題も多く、
人工皮膚として満足できるものは未だあられれていない
。
に、その創傷を皮膚の機能の１部を備えた物質で被覆す
る必要がある。これらの機能とは流体損失の減少、感染
防止、および潜在的廠痕領域の減少を意味する。この問
題を解決するのに採られてきたアプローチは同種移植、
合成重合体構造物または線維化したコラーゲンフィルム
の使用を含んでいる。これらのアプローチは部分的に成
功をもたらしているが、解決されていない問題も多く、
人工皮膚として満足できるものは未だあられれていない
。
［発明が解決しようとする問題点コ
従来、生体由来材料であるコラーゲンはスポンジまたは
フィルム状に成型して創傷被覆材とじて使われてきた。
フィルム状に成型して創傷被覆材とじて使われてきた。
しかし、これらで火（ｙｊ等を被覆した場合、早期の組
織修復が認められないという問題があった。特に、これ
らのアプローチの中における重大な問題は、皮膚の置換
の、特に免疫抑制剤の不存在下での拒絶や宿主の酵素に
よる移植片の分解である。
織修復が認められないという問題があった。特に、これ
らのアプローチの中における重大な問題は、皮膚の置換
の、特に免疫抑制剤の不存在下での拒絶や宿主の酵素に
よる移植片の分解である。
一方、コラーゲンゲルの中に細胞を組み込む方法が行な
われているが、培養直後のコラーゲンゲルの直径がｔｉ
Ｏｍｍあったものが、−週間経つと約１０ｍ１こ収縮し
てしまう為、人工皮膚として使用する場合に広範囲な熱
傷に適用することが難しい。
われているが、培養直後のコラーゲンゲルの直径がｔｉ
Ｏｍｍあったものが、−週間経つと約１０ｍ１こ収縮し
てしまう為、人工皮膚として使用する場合に広範囲な熱
傷に適用することが難しい。
本発明は上記事情を鑑み、移植者の表皮・線維芽細胞を
生体外で培養して、収縮することなく皮膚組織を形成さ
せ、火傷等の披５１（移植）において、治癒を促進する
人工皮膚を作成できる人工皮膚基材を提供することを目
的とする。
生体外で培養して、収縮することなく皮膚組織を形成さ
せ、火傷等の披５１（移植）において、治癒を促進する
人工皮膚を作成できる人工皮膚基材を提供することを目
的とする。
［問題点を解決するための手段］
本発明の上記目的は以下の構成により達成される。
１）少なくとも約５重量％の変性コラーゲンを含むコラ
ーゲン変性コラーゲンマトリックスのスポンジ層とそれ
を支持するシート状のコラーゲンフィルム層からなる人
工皮膚。
ーゲン変性コラーゲンマトリックスのスポンジ層とそれ
を支持するシート状のコラーゲンフィルム層からなる人
工皮膚。
２）請求項１の人工皮膚において該コラーゲンフィルム
層には表皮細胞を、該スポンジ層には皮膚由来の線維芽
細胞を接触せしめ、それを生理的条件下で維持し、それ
によって生きている組織を形成せしめた人工皮膚。
層には表皮細胞を、該スポンジ層には皮膚由来の線維芽
細胞を接触せしめ、それを生理的条件下で維持し、それ
によって生きている組織を形成せしめた人工皮膚。
３）コラーゲンフィルム層が再構成された線維化コラー
ゲン溶液を風乾したものである請求項２記載の人工皮膚
。
ゲン溶液を風乾したものである請求項２記載の人工皮膚
。
４）変性コラーゲンのヘリックス含量が０〜５０重量％
である請求項２記載の人工皮膚。
である請求項２記載の人工皮膚。
５）コラーゲンフィルム層及びコラーゲン−変性コラー
ゲンマトリックス層が真空下、１１０℃で熱架橋された
ものである請求項２記載の人工皮膚。
ゲンマトリックス層が真空下、１１０℃で熱架橋された
ものである請求項２記載の人工皮膚。
ここで変性コラーゲンとはコラーゲンを加熱処理、化学
処理、物理処理などにより、コラーゲン特有の二重鎖ヘ
リックスがランダムコイル化したコラーゲンをさす。コ
ラーゲンの変性度はへリツクス構造の含量によって示さ
れる。
処理、物理処理などにより、コラーゲン特有の二重鎖ヘ
リックスがランダムコイル化したコラーゲンをさす。コ
ラーゲンの変性度はへリツクス構造の含量によって示さ
れる。
人工皮膚を作製するに際し、コラーゲンフィルム層に用
いるコラーゲンは牛真皮由来のコラーゲンを酸又はアル
カリ処理した後、プロテアーゼ又はペプシンにより処理
し、その分子末端のテロペプチドを消化除去した酵素処
理コラーゲンを原料として用いる。コラーゲンフィルム
はコラゲナーゼなどの酵素による分解を抑制するために
、酵素処理したコラーゲンを線維化するためには、例え
ばコラーゲン溶液をりん酸緩衝液のような平衡塩溶液と
混合して、３７℃において１〜１０日間好ましくは３日
間インキュベートする。
いるコラーゲンは牛真皮由来のコラーゲンを酸又はアル
カリ処理した後、プロテアーゼ又はペプシンにより処理
し、その分子末端のテロペプチドを消化除去した酵素処
理コラーゲンを原料として用いる。コラーゲンフィルム
はコラゲナーゼなどの酵素による分解を抑制するために
、酵素処理したコラーゲンを線維化するためには、例え
ばコラーゲン溶液をりん酸緩衝液のような平衡塩溶液と
混合して、３７℃において１〜１０日間好ましくは３日
間インキュベートする。
また、コラーゲンフィルムは表皮細胞を培養する際には
培地からの栄養分の供給などの見地から、多孔性にして
通気性を持たせることが好ましい。
培地からの栄養分の供給などの見地から、多孔性にして
通気性を持たせることが好ましい。
多孔性のものにするためには、上記のように約３７℃で
インキュベートされたコラーゲンをさらに、風乾・乾固
した後、過剰の中性塩類を水洗して乾燥することにより
得ることができる。風乾は無菌室またはクリーンベンチ
内で行なう。
インキュベートされたコラーゲンをさらに、風乾・乾固
した後、過剰の中性塩類を水洗して乾燥することにより
得ることができる。風乾は無菌室またはクリーンベンチ
内で行なう。
コラーゲンフィルムの厚さは、コラーゲン溶液の濃度と
容量により調製することができる。膜厚は溶質の透過性
との関連より約５〜５００１ｍが好ましく、より好まし
くは約５〜５０部である。
容量により調製することができる。膜厚は溶質の透過性
との関連より約５〜５００１ｍが好ましく、より好まし
くは約５〜５０部である。
一方、変性コラーゲンはコラーゲン溶液を加熱すること
により熱変性させ、変性処理する。コラーゲンの熱変性
は３７℃前後を境として起こるので、４０℃〜１００℃
の範囲で変性させるが、好ましくは６０℃〜１００℃で
変性させる。好適な加熱変性処理は６０℃で３０分処理
であり、この処理を行なうと変性コラーゲンのヘリック
ス含量は約４０％である。
により熱変性させ、変性処理する。コラーゲンの熱変性
は３７℃前後を境として起こるので、４０℃〜１００℃
の範囲で変性させるが、好ましくは６０℃〜１００℃で
変性させる。好適な加熱変性処理は６０℃で３０分処理
であり、この処理を行なうと変性コラーゲンのヘリック
ス含量は約４０％である。
コラーゲン−変性コラーゲンマトリックスは上記で調製
した線維化したコラーゲン溶液と変性コラーゲン溶液を
混合して、凍結乾燥して得ることができる。この際に、
予めコラーゲンフィルムをスチレン容器上に入れ、上記
の混合溶液を流し込み、凍結乾燥するとフィルムがラミ
ネートしたコラーゲン−変性コラーゲンのマトリックス
が得られる。
した線維化したコラーゲン溶液と変性コラーゲン溶液を
混合して、凍結乾燥して得ることができる。この際に、
予めコラーゲンフィルムをスチレン容器上に入れ、上記
の混合溶液を流し込み、凍結乾燥するとフィルムがラミ
ネートしたコラーゲン−変性コラーゲンのマトリックス
が得られる。
更に、移植すべき患者の一部をデルマトームで剥離し、
表皮と真皮に分け、更に表皮基底細胞を、コラーゲンス
ポンジには線Ｍｋ芽細胞を接触させ、生理的条件下で維
持することによって人工皮膚が得られる。
表皮と真皮に分け、更に表皮基底細胞を、コラーゲンス
ポンジには線Ｍｋ芽細胞を接触させ、生理的条件下で維
持することによって人工皮膚が得られる。
この一連の操作は細胞を取り扱ったことのある専門家に
とっては日常的な実験のみによって行なうことができる
。
とっては日常的な実験のみによって行なうことができる
。
以下、本実施例によって具体的に説明する。
［実 施 例］
以下、実施例を示して本発明をさらに具体的に説明する
。
。
〈実施例）くコラーゲンフィルムの作製〉市販されてい
るコラーゲン溶液〔商品名ニアテロコラーゲン、高研■
製、０．３ｗ／ｖ９６）とりん酸緩衝液（４５ｍＭ
Ｎａ ＨＰｏ １５０ｍＭ２ ４゜ ＮａＣｌ２）を１＝２の割合（容量）で４℃下で混合し
た。得られた混合物をスチレン製の容器中に流し込みそ
こで均質化し、その後直ちに３７℃のインキュベータに
移して３０間インキュベートして寒天状に固まらせた。
るコラーゲン溶液〔商品名ニアテロコラーゲン、高研■
製、０．３ｗ／ｖ９６）とりん酸緩衝液（４５ｍＭ
Ｎａ ＨＰｏ １５０ｍＭ２ ４゜ ＮａＣｌ２）を１＝２の割合（容量）で４℃下で混合し
た。得られた混合物をスチレン製の容器中に流し込みそ
こで均質化し、その後直ちに３７℃のインキュベータに
移して３０間インキュベートして寒天状に固まらせた。
この処理によってコラーゲンは線維化する。
この寒天状にゲル化したコラーゲン溶液をクリーンベン
チ内で風乾して乾固させた。これにより過剰の中性塩を
含んだ白色のフィルムが得られた。さらに水洗して過剰
の中性塩を洗い落とすと半透明のコラーゲンフィルムが
得られた。
チ内で風乾して乾固させた。これにより過剰の中性塩を
含んだ白色のフィルムが得られた。さらに水洗して過剰
の中性塩を洗い落とすと半透明のコラーゲンフィルムが
得られた。
尚、コラーゲンフィルムの膜厚は、スチレン製の容器に
流し込むコラーゲン溶液の濃度と容量を変化させること
によって容品に変化させることができる。
流し込むコラーゲン溶液の濃度と容量を変化させること
によって容品に変化させることができる。
くコラーゲンフィルムの透過性試験〉
上記で得られたコラーゲンフィルムの溶質透過性評価を
行なった。膜厚ＩＩ−，２０μｓ及び４０節の市販の透
析セルを用いて、グルコース（分子量＝１８０）、ビタ
ミンＢ１２（分子ｍ ： １３５５） 、イヌリン（分
子ｍ ： ５２００）及び牛血清アルブミン（分子二二
６１３０００）の透過性を調べた。
行なった。膜厚ＩＩ−，２０μｓ及び４０節の市販の透
析セルを用いて、グルコース（分子量＝１８０）、ビタ
ミンＢ１２（分子ｍ ： １３５５） 、イヌリン（分
子ｍ ： ５２００）及び牛血清アルブミン（分子二二
６１３０００）の透過性を調べた。
表 １
く変性コラーゲンの調製〉
アテロコラーゲンを０．５８ｖ／ｖ％の濃度になるよう
に１ｍＭ塩酸に膨潤させた。これを６０’Ｃで３０分処
理することにより変性コラーゲンを得た。このようにし
て得られた変性コラーゲンのへソックス含量は約４０％
であった。
に１ｍＭ塩酸に膨潤させた。これを６０’Ｃで３０分処
理することにより変性コラーゲンを得た。このようにし
て得られた変性コラーゲンのへソックス含量は約４０％
であった。
（以下余白）
くコラーゲンフィルムをラミネートしたコラーゲン−変
性コラーゲンスポンジの作製〉ＯＪｖ／ｖ％アテロコラ
ーゲン溶液とりん酸緩衝液（４５ｍＭ Ｎａ ＨＰ
Ｏ１５０ｍＭ ＮａＣＮ）２ ４ ″ を１：２の割合で混ぜ、これを３７℃で４時間インキュ
ベートした次にこの溶液を５００Ｏｒ、ｐ、Ｉｌ、で１
０分遠心分離後、沈殿物を０．３ｖ／ｖ％の濃度になる
ように調製し、これに上記で調製した変性コラーゲンを
混合した。更にスチレン製の容器に上記で調製したコラ
ーゲンフィルムを入れ、その上に線維化コラーゲン−変
性コラーゲンの混合溶液を流し込み、−３０℃で凍結さ
せ、凍結乾燥を行なった。
性コラーゲンスポンジの作製〉ＯＪｖ／ｖ％アテロコラ
ーゲン溶液とりん酸緩衝液（４５ｍＭ Ｎａ ＨＰ
Ｏ１５０ｍＭ ＮａＣＮ）２ ４ ″ を１：２の割合で混ぜ、これを３７℃で４時間インキュ
ベートした次にこの溶液を５００Ｏｒ、ｐ、Ｉｌ、で１
０分遠心分離後、沈殿物を０．３ｖ／ｖ％の濃度になる
ように調製し、これに上記で調製した変性コラーゲンを
混合した。更にスチレン製の容器に上記で調製したコラ
ーゲンフィルムを入れ、その上に線維化コラーゲン−変
性コラーゲンの混合溶液を流し込み、−３０℃で凍結さ
せ、凍結乾燥を行なった。
〈生きた組織の形成〉
上記で作製したコラーゲンフィルム−コラーゲン−変性
コラーゲンスポンジを２■Ｘ２ｃｍの大きさに切断し、
これを６０ｍ■シャーレにコラーゲンフィルムが下側に
なるように置いた。次にラット皮膚より採取した線維芽
細胞をＩ Ｘ １０６ｃｅｌｌｓ／ｍ１（１０％牛脂児
血清を含むＤＭＥ培地に懸濁した）の濃度に調製し、コ
ラーゲンスポンジ上に１ｍｌ播種した。更にスポンジの
まわりに培養液を３ｍｌ注入し、３７℃で３０間培養し
た。次にこのスポンジを裏返し、コラーゲンフィルムが
上になるように置き、この上にラット皮膚より採取した
表皮細胞をＩ Ｘ １０７ｃｅｌｌｓ／ｍｌの濃度（１
０％牛脂児血清を含むＤＭＥ培地に懸濁）で１ｍｌ採取
し、さらに３７℃で３日間培養した。
コラーゲンスポンジを２■Ｘ２ｃｍの大きさに切断し、
これを６０ｍ■シャーレにコラーゲンフィルムが下側に
なるように置いた。次にラット皮膚より採取した線維芽
細胞をＩ Ｘ １０６ｃｅｌｌｓ／ｍ１（１０％牛脂児
血清を含むＤＭＥ培地に懸濁した）の濃度に調製し、コ
ラーゲンスポンジ上に１ｍｌ播種した。更にスポンジの
まわりに培養液を３ｍｌ注入し、３７℃で３０間培養し
た。次にこのスポンジを裏返し、コラーゲンフィルムが
上になるように置き、この上にラット皮膚より採取した
表皮細胞をＩ Ｘ １０７ｃｅｌｌｓ／ｍｌの濃度（１
０％牛脂児血清を含むＤＭＥ培地に懸濁）で１ｍｌ採取
し、さらに３７℃で３日間培養した。
上記で細胞を採取したラットの背に２ｃｍＸ２ｃｍの欠
損側をつくり、そこに上記でｉすられた生きた組織を移
植した。この生きた組織は移植後すぐに生着し、移植７
日目の組織病理像では皮膚組織と同様なものが構築され
つつあることが認められた。
損側をつくり、そこに上記でｉすられた生きた組織を移
植した。この生きた組織は移植後すぐに生着し、移植７
日目の組織病理像では皮膚組織と同様なものが構築され
つつあることが認められた。
［発明の効果］
本発明はコラーゲンフィルムと変性コラーゲン−コラー
ゲンスポンジ層を組み合せたマトリックスに、皮膚構成
細胞である表皮細胞と線維芽細胞を組み込み、それらを
生理的条件下で維持することにより、生体外において生
きた皮膚組織を形成することを可能とするものである。
ゲンスポンジ層を組み合せたマトリックスに、皮膚構成
細胞である表皮細胞と線維芽細胞を組み込み、それらを
生理的条件下で維持することにより、生体外において生
きた皮膚組織を形成することを可能とするものである。
この生きた組織を皮膚欠損部へ移植するとある程度の組
織構築がなされているため、 縮することができる。
織構築がなされているため、 縮することができる。
Claims (5)
- （１）少なくとも約５重量％の変性コラーゲンを含むコ
ラーゲン−変性コラーゲンマトリックスのスポンジ層と
それを支持するシート状のコラーゲンフィルム層から成
る人工皮膚。 - （２）請求項１の人工皮膚において該コラーゲンフィル
ム層には表皮細胞を、該スポンジ層には皮膚由来の線維
芽細胞を接触せしめ、それを生理的条件下で維持し、そ
れによって生きている組織を形成せしめた人工皮膚。 - （３）コラーゲンフィルム層が再構成された線維化コラ
ーゲン溶液を風乾したものである請求項２記載の人工皮
膚。 - （４）変性コラーゲンのヘリックス含量が０〜５０重量
％である請求項２記載の人工皮膚。 - （５）コラーゲンフィルム層及びコラーゲン−変性コラ
ーゲンマトリックス層が真空下、１１０℃で熱架橋され
たものである請求項２記載の人工皮膚。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63222538A JPH0271749A (ja) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | 人工皮膚 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63222538A JPH0271749A (ja) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | 人工皮膚 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0271749A true JPH0271749A (ja) | 1990-03-12 |
Family
ID=16784008
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63222538A Pending JPH0271749A (ja) | 1988-09-07 | 1988-09-07 | 人工皮膚 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0271749A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE35399E (en) * | 1990-04-24 | 1996-12-10 | Eisenberg; Mark | Composite living skin equivalents |
| JP2002526207A (ja) * | 1998-09-18 | 2002-08-20 | イムデ ビオマテリオー | 二重複合コラーゲン性材料、その取得方法及び療法的適用 |
| WO2005014774A1 (ja) * | 2003-08-11 | 2005-02-17 | National Institute Of Agrobiological Sciences | 動物細胞の培養担体と、該培養担体を用いた動物細胞の培養方法および移植方法 |
-
1988
- 1988-09-07 JP JP63222538A patent/JPH0271749A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| USRE35399E (en) * | 1990-04-24 | 1996-12-10 | Eisenberg; Mark | Composite living skin equivalents |
| JP2002526207A (ja) * | 1998-09-18 | 2002-08-20 | イムデ ビオマテリオー | 二重複合コラーゲン性材料、その取得方法及び療法的適用 |
| WO2005014774A1 (ja) * | 2003-08-11 | 2005-02-17 | National Institute Of Agrobiological Sciences | 動物細胞の培養担体と、該培養担体を用いた動物細胞の培養方法および移植方法 |
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